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¿Sabías que el flash de tu cámara puede ayudar a detectar el cáncer de retina?

Por Mar Gulis (CSIC)

Cualquiera se ha encontrado alguna vez una foto en la que los retratados aparecen con un par de círculos rojos en los ojos. Este molesto fenómeno, que ocurre cuando utilizamos el flash, tiene su origen en la fisiología del ojo y en el comportamiento de la luz, y por extraño que parezca puede utilizarse para detectar un tipo cáncer de retina, el retinoblastoma.

Efecto 'ojo rojo' en la pupila. / Liam Welch vía Unsplash.

Pupila con ‘ojo rojo’. / L. Welch vía Unsplash.

Empecemos por el principio. ¿Por qué se produce el ‘efecto ojos rojos’? Sergio Barbero, investigador del CSIC en el Instituto de Óptica, explica que la luz entra en nuestros ojos a través de la pupila, “que es el equivalente al diafragma en una cámara de fotos”. Así, cuando hay mucha luminosidad en el ambiente, la pupila se contrae para evitar el daño de un exceso de luz, mientras que si ocurre lo contrario se dilata para permitir la visión.

Tras atravesar la pupila, la luz llega al fondo del ojo, donde se encuentran la retina y la coroides. “De toda la luz incidente en la retina, la mayor parte es transformada en señal eléctrica, lo que constituye el primer paso de la visión; sin embargo, una pequeña fracción atraviesa la retina y llega hasta la coroides, que está muy vascularizada porque su función es nutrir al ojo”, señala Barbero.

“La hemoglobina, presente en la sangre de los capilares de la coroides, absorbe los componentes azules de la luz incidente y emite hacia fuera luz de color rojizo”, prosigue. “Aunque este fenómeno está siempre presente, solo es perceptible si la cantidad de luz que penetra en el ojo es lo suficientemente grande: esto ocurre cuando en el ojo entra un haz de luz repentino (por ejemplo, el flash de una cámara) en un momento en que la pupila está dilatada (en un ambiente de oscuridad)”, aclara el investigador.

Funcionamiento del fenómeno 'ojos rojos'. / Photokonnexion

Esquema del efecto ‘ojos rojos’. / Photokonnexion

En la actualidad el ‘efecto ojos rojos’ ha sido solucionado gracias a la incorporación de un segundo flash, que se dispara a la vez que se abre el diafragma de la cámara, justo inmediatamente después del primero. De esta forma, la luz del segundo flash impacta ya sobre el músculo contraído, lo cual elimina casi por completo este antiestético efecto.

Hoy, el modo ‘anti ojos rojos’ viene de serie en la mayoría de las cámaras. Sin embargo, será necesario desactivarlo si pretendemos utilizar nuestro flash como método de detección del retinoblastoma, un tumor canceroso que se desarrolla en la retina causado por la mutación en una proteína. Este tipo de tumor aparece mayoritariamente en niños pequeños y representa un 3% de los cánceres padecidos por menores de quince años.

Cuando el retinoblastoma se sitúa en los vasos sanguíneos del ojo actúa como una muralla ante el efecto del flash, lo que impide que se vea el destello rojo en ese ojo o hace que aparezca uno blanquecino. Por eso, una foto puede ‘chivarnos’ esta patología. MedlinePlus, el servicio online de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos, recoge que, si la persona fotografiada aparece solo con un ojo rojo o con uno de color blanquecino, esto podría ser una señal de presencia del tumor, por lo que se debería acudir al médico.

Carteles de la campaña de prevención del retinoblastoma. / Childhood Eye Cancer Trust

Carteles de la campaña de prevención del retinoblastoma. / Childhood Eye Cancer Trust

De hecho, Childhood Eye Cancer Trust, una fundación de ayuda contra el retinoblastoma, lanzó hace un par de años una campaña de prevención basada en este efecto. La entidad colocó carteles interactivos en varias ciudades con imágenes de ojos de niños con la característica de que, si se realizaba una foto con flash sobre estas, la pupila cambiaba y reflejaba uno de los posibles síntomas.

La campaña intentaba que los padres hicieran la prueba con sus hijos. Sin embargo, si alguien se decide a seguir el consejo, debe tener claro que la fotografía no basta para tener un diagnóstico concluyente: la presencia del retinoblastoma solo puede ser confirmada por profesionales médicos mediante pruebas adicionales y exámenes.

¿Cuál es la relación entre el cáncer y la carne roja o procesada? Algunas explicaciones sobre la polémica

AutoraPor Begoña Olmedilla Alonso (CSIC) *

A finales de octubre del pasado 2015 todos los medios de comunicación se hacían eco de las conclusiones de un  informe de la Agencia para la Investigación del Cáncer, integrada en la Organización Mundial de la Salud (OMS), en el que se clasificaba el consumo de carnes rojas como “probablemente cancerígeno para los seres humanos” y el de carnes procesadas como “cancerígeno para los humanos”. Ante la gran alarma social que esta noticia generó, el organismo emitió una nota de prensa aconsejando disminuir el consumo de estos tipos de carne para reducir el riesgo de cáncer. La nota también recordaba que, hace más de una década, la organización ya se había pronunciado en favor de un consumo moderado de carne procesada, debido a que su elevada ingesta se asociaba con un mayor riesgo en diversos tipos de cánceres. Además, la OMS añadía que actualmente se dispone de una mayor cantidad de pruebas, principalmente en relación con el cáncer colorrectal.

Embutidos

Según AECOSAN, la población adulta española consume 56 gramos de carne procesada por persona y por día. / mpellegr (flickr).

El informe incluía datos de un estudio que informaba sobre un aumento del 17% en el riesgo de cáncer por cada 100 gramos de carne roja consumidos al día y del 18% por cada 50 gramos de carne procesada. Probablemente las personas que hayan leído estos porcentajes se hayan alarmado con cierta razón y hayan dudado sobre qué hacer para evitar esos riesgos. Por ello, es conveniente echar un vistazo a los tipos de carne que se han estudiado en el informe del IARC y en qué cantidades las consumimos en España.

Si hablamos de tipos de carne, dentro del grupo de carnes rojas se analizó la carne de músculo de mamíferos sin procesar (como la carne de vaca, ternera, cerdo, cordero, caballo o cabra), incluyendo la carne picada o congelada, pero se dejó fuera la carne de aves. En cuanto a la carne procesada, se consideró la que ha sido transformada por salazón, curado, fermentación, ahumado u otros procesos con objeto de aumentar el sabor o mejorar su conservación.

Vamos ahora con las cantidades que comemos en nuestro país. Según datos publicados por la Agencia Española de Consumo Seguridad Alimentaria y Nutrición (AECOSAN), la población adulta española consume 164 gramos de carne y productos cárnicos por persona y por día. Si de estos eliminamos la carne de ave (la más consumida en España), la ingesta es de 116 gramos por persona al día (g/p/d), de los cuales aproximadamente 65 son de carnes rojas y 56 de carnes procesadas. Como se puede observar, es un consumo bastante bajo si lo comparamos con cantidades mencionadas por el IARC en su informe, que considera consumo medio de carne roja 50-100 g/p/d y consumo elevado, más de 200 g/p/d.

Desde el punto de vista de la alimentación, la carne es un elemento fundamental de la dieta ya que concentra y proporciona un gran número de nutrientes de alto valor biológico fácilmente absorbibles, como las proteínas, el hierro, el zinc o algunas vitaminas del grupo B. No obstante, también contiene, como cualquier otro alimento, algunos componentes presentes de forma natural (como la grasa saturada) o que se forman durante su cocinado que en cantidades inadecuadas pueden tener efectos negativos para la salud.  Por tanto, es importante considerar cuánto se consume y también cómo se consume. El cocinado mejora la digestibilidad y la palatabilidad, pero dependiendo del método de preparación de los alimentos también puede provocar la formación de compuestos cancerígenos, como hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), en mayor o menor medida.

BuBBy_via Wikimedia Commons

Los procedimientos que implican contacto directo con la llama o con una superficie caliente están entre los que más elementos cancerígenos provocan. / BuBBy, via Wikimedia Commons.

Entonces, ¿qué forma de cocinar o preparar la carne provoca más elementos cancerígenos? De acuerdo con el informe del IARC, estos son los procedimientos que conllevan temperaturas por encima de 150 ºC, los que utilizan contacto directo con la llama o con superficies calientes y los que implican largos periodos de tiempo de cocinado. En este sentido, conviene tener en cuenta que en España se utiliza mucho la fritura, que produce menor cantidad de componentes cancerígenos que por ejemplo la barbacoa, ya que en la fritura no hay contacto directo con llama o superficie caliente. Además, no hay que olvidar que los productos cancerígenos no sólo se forman a partir de carnes rojas y procesadas, sino que también se producen al cocinar carne de aves o de pescados. Por otra parte, hay compuestos cancerígenos como las nitrosaminas que se forman a partir de nitratos y nitritos, elementos empleados con regularidad como aditivos en los productos cárnicos por su actividad antimicrobiana, pero que también se encuentran por ejemplo en las hortalizas.

Por ello, hay que buscar el equilibrio en la ingesta de los diversos tipos de alimentos que conforman la dieta habitual, y, muy importante, tener en cuenta que el riesgo de padecer o no cáncer no está determinado por un único factor.  En el caso de los factores dietéticos, hay que considerar cada alimento en conjunto con el resto de alimentos que componen la dieta.

En España, la AECOSAN alertó a la prudencia tras hacerse público el informe de OMS, indicando que el consumo de carne debe ser moderado, de no más de dos veces por semana. También, nos recordó los beneficios de una dieta variada, moderada y equilibrada como la mediterránea, rica en frutas, verduras, aceite de oliva, legumbres y pescado, los cuales están evidenciados científicamente, y constituyen la base de las recomendaciones nutricionales de nuestro país. Finalmente, hay que recordar que casi el 50% de los  cánceres más frecuentes se puede prevenir mediante unos hábitos dietéticos y de estilo de vida saludables.

 

* Begoña Olmedilla Alonso es investigadora del Instituto de Ciencia y Tecnología de la Alimentos y Nutrición (ICTAN) del CSIC.

Virus que se usan para curar

VirusPor Mar Gulis (CSIC)

Sida, gripe, algunas hepatitis… La mayoría de la gente sabe que los virus son la causa de un gran número de enfermedades. También es conocido que pueden ayudarnos a prevenir trastornos de salud a través de las vacunas, que utilizan virus atenuados o inactivados. Sin embargo, ahora los últimos avances en la investigación médica podrían hacer que comenzáramos a verlos como auténticos agentes terapéuticos capaces de curar enfermedades.

La razón de este cambio de percepción radicaría en el uso de los virus en la terapia génica. Esta incipiente rama de la medicina consiste en modificar la información genética de los pacientes para combatir trastornos que no tienen cura a través de métodos tradicionales, como la administración de fármacos o la cirugía. Si bien se trata de un campo todavía en desarrollo, ya se han aprobado más de 1.800 protocolos de ensayos clínicos para la utilización de terapias génicas en todo el mundo.

En su libro Terapia génica (CSIC-Catarata), los investigadores Blanca Laffon, Vanessa Valdiglesias y Eduardo Pásaro explican que este nuevo enfoque fue concebido para el tratamiento de enfermedades relacionadas con defectos genéticos. Entre las 4.000 que se conocen en la actualidad se encuentran algunos problemas de gran importancia para la salud pública, como varias formas de cáncer y buena parte de las enfermedades cardiovasculares y degenerativas. En estos casos la terapia génica se propone corregir el defecto genético introduciendo en el interior de células de interés (células diana) nuevos genes que permitan al organismo realizar correctamente funciones que se encuentran alteradas. Un ejemplo paradigmático de este tratamiento es el de los ‘niños burbuja’ aquejados de inmunodeficiencia combinada severa. Las diferentes técnicas ensayadas con estos pacientes consisten en introducir en algunas células el gen correcto encargado de producir la proteína adenosina deaminasa (ADA), cuya carencia da lugar a la inmunodeficiencia.

En la actualidad la terapia génica no se emplea solo en el tratamiento de enfermedades genéticas sino también en otro tipo de trastornos, como la mayoría de los cánceres o algunas infecciones. En estas situaciones de lo que se trata es de recurrir a la manipulación genética para dotar a las células de alguna propiedad que puede aprovecharse con fines terapéuticos. Por ejemplo, en pacientes portadores del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), causante del sida, se han introducido genes antivirales que evitan la reproducción del VIH cuando este infecta una célula.

¿Y qué tienen que ver los virus con todo esto? La explicación reside en que el material del que están hechos los genes, el ADN, no puede simplemente tragarse como una píldora ni inyectarse directamente en la sangre. El ADN desnudo (sin ninguna cubierta protectora) se deterioraría y además no podría reconocer o penetrar en las células a las cuáles está destinado. Este ADN desnudo necesita un transportador, o vector, para protegerlo y dirigirlo hacia las células correctas del organismo.

Hoy día los virus son los agentes más utilizados como vectores. Estos microorganismos infecciosos están constituidos por fragmentos de ADN o ARN contenidos en el interior de una cápsula de proteínas y, en algunos casos, rodeados de una envoltura formada por grasas y otras proteínas. No tienen metabolismo propio, por lo que han de introducirse en el interior de las células y utilizar su maquinaria para reproducirse, generando, por una parte, copias de su material genético y, por otra, sintetizando las proteínas necesarias para formar la cápsula. Cuando se han producido estos componentes y las nuevas partículas virales se han ensamblado, estas son liberadas de la célula hospedadora, lo que generalmente produce la muerte de esta.

Terapia génica

En la terapia génica, el gen terapéutico se introduce en un vector -un virus u otro agente- que facilita su transferencia al interior de la célula.

La terapia génica no utiliza virus ‘normales’ sino modificados genéticamente a los que se les extraen los genes que les confieren características dañinas –aquellos encargados de su reproducción, principalmente– y se les incorporan el gen o los genes deseados para el tratamiento. Estos virus infectan literalmente a los pacientes y penetran en el núcleo de las células, como un virus cualquiera. Sin embargo, una vez allí depositan un material genético que da lugar a la proteína necesaria para la terapia y no se reproducen.

Los vectores virales constituyen los sistemas más eficaces para transferir genes, ya que son capaces de infectar una elevada proporción de células diana. Sin embargo, hay que tener en cuenta que su uso entraña algunas dificultades y limitaciones. En primer lugar, deben considerarse cuestiones de seguridad, bien porque puede producirse una transferencia involuntaria del virus nativo (que no ha sido modificado), bien porque la introducción del genoma del virus en el de la célula hospedadora afecte a genes originales de esta impidiéndole realizar correctamente su función.

Otro punto clave es la reacción inmunitaria que el organismo puede poner en marcha. Como consecuencia, es posible que el sistema inmune elimine el material genético que se ha introducido provocando la muerte de las células modificadas por la transferencia, lo que impediría que la terapia surtiese efecto. Por último es preciso mencionar que la cantidad de material que los virus pueden transportar es limitada –hay genes que no caben en los virus– y que la producción de vectores virales en grandes cantidades es difícil y muy costosa.

El cáncer, historia de una enfermedad con miles de años

Por Karel H.M. van Wely (CSIC)*

Con todas las noticias que nos llegan últimamente, solemos pensar que el cáncer se trata de una enfermedad moderna, una consecuencia de nuestro estilo de vida actual. No obstante, las descripciones más antiguas sobre casos de cáncer se remontan al antiguo Egipto y, de hecho, se han encontrado tumores de colon en momias. El cáncer ni siquiera es una enfermedad que ocurra exclusivamente en los humanos; también la sufren los animales domésticos, y es muy probable que ya los neandertales y los dinosaurios la padeciesen. 

Deshollinador

El hollín fue de los primeros carcinógenos en ser relacionado a finales del siglo XVIII con el desarrollo de tumores. En la foto (anónima), un deshollinador en 1850. /Wikimedia Commons.

A pesar de conocer la existencia de los tumores durante mucho tiempo (el término ‘cáncer’ viene de los griegos antiguos e indica la estructura del crecimiento), únicamente hemos aprendido algo sobre las causas del cáncer a lo largo de estos últimos siglos. Una de las primeras personas en asociar una determinada causa con el cáncer fue Percivall Pott, a finales del siglo XVIII. Este cirujano inglés se dio cuenta de la existencia de una relación entre el trabajo de deshollinador y el desarrollo de varios tipos de tumores. Pott fue el primero en identificar un carcinógeno en el medio ambiente, el hollín, aunque no sabía que en realidad es una mezcla formada por varios compuestos químicos. Desgraciadamente, la gran mayoría de tumores no pueden explicarse con una relación causa-efecto tan evidente.

A finales del siglo XVIII, en Francia, se abrieron los primeros hospitales dedicados a los pacientes de cáncer. Su finalidad no era solo la de curar a los afectados, sino también evitar su transmisión, ya que entonces se creía que se trataba de una enfermedad contagiosa. Por miedo al contagio, algunos de estos hospitales se encontraban situados fuera de las ciudades. Debemos tener en cuenta que en esa época se había popularizado la teoría microbiana, que proponía que todas las enfermedades eran causadas por gérmenes.

En la actualidad reconocemos el origen contagioso de algunos tipos de cáncer, y las primeras vacunas (por ejemplo el cáncer de cuello de útero, provocado por un virus) han sido puestas en marcha. La mayoría de tumores, sin embargo, parecen producirse por una combinación compleja de factores, entre los cuales figuran la edad del individuo, su estilo de vida, y su predisposición genética. Seguramente hacen falta décadas de investigación para poder desenredar este conjunto de factores y llegar a una prevención más eficaz del cáncer en general.

Karel H.M. van Wely es investigador en el Centro Nacional de Biotecnología del CSIC y autor del libro Las células madre  y El cáncer y los cromosomas (ambos de CSIC-Catarata).

Fármacos inteligentes: un viaje alucinante al interior del cuerpo humano

Pedro SerenaPor Pedro Serena (CSIC)*

¿Alguien recuerda Viaje alucinante, dirigida en 1966 por Richard Fleischer? En esta película, un submarino y su tripulación son miniaturizados para navegar por el interior de una persona y destruir un coágulo formado en su cerebro. Pues bien, los nuevos sistemas de liberación inteligente o dirigida de fármacos son ya una realidad sin necesidad de tener que miniaturizar al personal médico.

Eso sí, a medida que pase el tiempo, estos sistemas se irán haciendo más complejos, sofisticados y versátiles y, quién sabe, puede que sean capaces de convertirse en auténticos nano-robots. Hoy por hoy esto es parte de la ciencia ficción, pero veamos qué fármacos inteligentes están ya disponibles gracias a la nanotecnología. Esta disciplina, al trabajar en una escala sumamente pequeña (un nanómetro equivale a una mil millonésima parte de un metro), permite la manipulación de los materiales a nivel molecular, cambiando sus propiedades de forma asombrosa.

Nanotubos

Los nanotubos de carbono se usan como vehículos en los fármacos inteligentes. / EMSL

En el ámbito médico, la nanotecnología ha posibilitado la denominada liberación controlada de fármacos, mediante la cual el principio activo que se desea hacer llegar a una región del organismo se une a un dispositivo de tamaño nanométrico que lo dirige al lugar adecuado. Así aumenta su eficacia y se evitan los efectos secundarios en otras partes del cuerpo. Sin embargo, este ‘nanovehículo’ debe cumplir varios requisitos, como ser resistente en los medios biológicos, tener una vida media relativamente elevada y, evidentemente, no ser tóxico.

Cuando funciona, el sofisticado tándem (principio activo del fármaco y vehículo que lo transporta) es capaz de atravesar capilares, poros y membranas celulares. En otras palabras, los fármacos inteligentes funcionan de manera análoga a un misil que rastrea el calor hasta llegar a su objetivo. En este caso el medicamento se mueve por el torrente sanguíneo o el interior de las células hasta llegar a su destino para liberar total o parcialmente su principio activo.

Viaje alucinante

‘Nanovehículo’ de Viaje alucinante / James Vaughan

Para ello se utilizan nanotransportadores como los dendrímeros –moléculas artificiales que encapsulan la medicina– o los nanotubos de carbono –conductos diminutos de láminas de átomos de carbono enrolladas por los que circula el medicamento–. Estos ‘vehículos’ incorporan sustancias, por ejemplo proteínas, que reconocen otras proteínas específicas de la célula o tejido enfermo. En otros casos, si el nanotransportador es magnético puede ser guiado hasta la zona afectada mediante campos magnéticos externos, igual que movemos un clip sobre una superficie de papel con un imán.

Aunque esta estrategia parezca ciencia ficción, en la actualidad ya se comercializan alrededor de 200 fármacos que emplean diversos tipos de vehículos nanométricos para su administración por vía oral, intravenosa, inhalada o tópica. Entre ellos podemos mencionar los liposomas de daunorubicina para el tratamiento de leucemias, los liposomas de doxorubicina para tratar el carcinoma de ovario o las nanopartículas de albúmina con paclitaxel para curar el cáncer de mama.

De cara al futuro hay otras propuestas como las terapias térmicas basadas en las nanopartículas o la medicina regenerativa a partir de nuevos biomateriales. Pero de ello hablaremos en otra ocasión.

 

* Pedro Serena es investigador en el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid del CSIC y autor del libro La nanotecnología (Catarata-CSIC).

La paradoja francesa o por qué dos copas de vino al día son beneficiosas

Por Mar Gulis (CSIC)

//Crédito: Neiv.

Neiv.

En 1991 la cadena americana CBS retransmitía un coloquio en el que los profesores Serge Rénaud (de Burdeos) y Curtis Ellison (de Boston) comentaron públicamente, a raíz de sus estudios epidemiológicos, el papel protector que la ingesta moderada de vino tiene sobre las enfermedades cardiovasculares. Aunque los primeros trabajos sobre los efectos beneficiosos del vino se remontan al siglo XIX, este encuentro marcó un antes y un después en el asunto del vino y la salud. Los medios de comunicación se hicieron rápidamente eco de esta noticia, y a partir de entonces se empezó a hablar de la “paradoja francesa”.

¿Y en qué consiste esta paradoja? En que en Francia, a pesar de disfrutar de una dieta rica en grasas saturadas (quesos, manteca, etc.), tienen uno de los menores índices de mortalidad por enfermedades cardiovasculares y una de las mayores esperanzas de vida de Europa. La clave de este fenómeno sería el alto consumo de vino, especialmente de vino tinto.

Como cuenta Maria Victoria Moreno-Arribas en el libro El vino (CSIC-Catarata), desde entonces se han seguido realizando multitud de estudios con el objetivo de identificar qué compuestos del vino son los responsables de esta actividad biológica. Los resultados de estos trabajos epidemiológicos se confirmaron en el proyecto MONICA (Monitoring Trends of Cardiovascular Disease), promovido por la Organización Mundial de la Salud (OMS), y en el que participaron 20 países. Otras muchas investigaciones llevadas a cabo posteriormente, como por ejemplo los dos estudios realizados en Dinamarca por Morten Gronbaek, uno con 14.000 personas y otro con 33.000, pusieron de manifiesto que el consumo de unos dos vasos de vino al día origina una reducción de cerca del 50% de la mortalidad coronaria o cardiovascular. Más recientemente, en un estudio francés en la ciudad de Nancy se obtuvieron resultados similares. Se encontró, además, un descenso de la mortalidad por cáncer.

Crédito// Max Straeten.

Max Straeten.

Estos y otros muchos trabajos desarrollados en los últimos años abren interesantes perspectivas en relación con el consumo moderado de vino. Y no solo en lo referente a enfermedades cardiovasculares, sino también a patologías degenerativas como demencia o alzhéimer, cáncer y enfermedades infecciosas o del sistema inmune.

Las principales sustancias beneficiosas del vino son los compuestos fenólicos, con sus propiedades antioxidantes y de protección cardiovascular. ¿Quiere esto decir que cuanto más vino bebamos, más tarde nos moriremos? Es una pena… pero no. Aparte de que hay posturas escépticas que cuestionan que la correlación entre una serie de indicadores signifique causalidad (puesto que hay múltiples factores implicados), no podemos olvidar los efectos negativos que el abuso de alcohol puede tener sobre el organismo.

En general, se admite que el consumo moderado de etanol (unos 250 ml de vino o dos copas por día) ejerce un efecto protector y potencia los beneficios de otros componentes saludables del vino, como los fenólicos. Pero si la ingesta es excesiva, se supera la capacidad de los sistemas enzimáticos que eliminan el etanol del organismo humano. Como consecuencia se produce una saturación de alcohol, que al no poder ser metabolizado en el hígado, actúa directamente sobre dicho órgano, causando distintas reacciones toxicológicas.